基于GaAs MMIC工艺的单片均衡器设计

幅度均衡器被广泛应用于各类微波组件,是其重要的组成部分。对定阻型的幅度均衡器设计进行分析,利用Ga As MMIC标准工艺制作了一款22~32 GHz单片幅度均衡器,该芯片尺寸为0.8 mm×0.7 mm×0.1 mm。经装架测试,在工作频段实现5 d B的负斜率幅度均衡量,驻波良好,插损2.53 d B@32 GHz,基本实现了设计目标。     

基于GaAs工艺的单片毫米波双平衡混频器设计

本文设计了一个用于高速无线通讯的26-40 GHz的单片双平衡混频器,提出了一种改进的Marchand balun用于扩展带宽。电路使用U型耦合线改善了端口之间的隔离度并提供了中频输出端口。该混频器使用0.15-µm GaAs PHEMT 工艺进行仿真并流片,测试结果与仿真结果具有较好的一致性,在26-40 GHz频带范围内,混频器具有较低的变频损耗为5.9-8.6 dB和较好的隔离度,并且中频带宽为DC-14 GHz。     

GaAs pHEMT工艺6～18GHz有源倍频器MMIC

基于GaAs pHEMT工艺,设计了一个6～18 GHz宽带有源倍频器MM IC,最终实现了较高的转换增益和谐波抑制特性。芯片内部集成了输入匹配、有源巴伦、对管倍频器和输出功率放大器等电路。外加3.5 V电源电压下的静态电流为80 mA;输入功率为6 dBm时,6～18 GHz输出带宽内的转换增益为6 dB;基波和三次谐波抑制30 dBc。当输出频率为12 GHz时,100 kHz频偏下的单边带相位噪声为-143 dBc/Hz。芯片面积为1 mm×1.5 mm。     

场助GaAs—玻璃键合工艺的研究

本文较详细地研究了场助GaAs-玻璃键合工艺,在键合前将GaAs和玻璃用H_2等离子体处理.AES结果表明,CaAs表面的本征氧化层被还原,从而使GaAs-玻璃容易键合上,比较了单点接触电极和双平行板电极对键合界面的影响,从SEM断面的图象看出,用单点接触电极得到的键合界面较好.直拉法的结果表明,键合强度大于GaAs体单晶的强度.     

Al0.85Ga0.15As/GaAs太阳能电池器件工艺优化研究

报道了优化的ｐ－ｎ型Ａｌ０．８５Ｇａ０．１５Ａｓ／ＧａＡｓ太阳能电池器件工艺。分别采用真空蒸发Ｃｒ／Ａｕ和ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ制作下面栅线和背面电极,并分别在４５０℃和３５０℃下快速合金化形成欧姆接触。采用ＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ３ＰＯ４：Ｈ２Ｏ体系的选择性腐蚀液去除高掺杂的ＧａＡｓ接触层。采用真空蒸发技术制备ＺｎＳ／ＭｇＦ２双层复合减反射层。测试结果表明,采用优化工艺制备的器件的光电转换效率得到了     

A low power 2.5-5 GHz low-noise amplifier using 0.5-μm GaAs pHEMT technology

正A two-stage 2.5-5 GHz monolithic low-noise amplifier(LNA) has been fabricated using 0.5-μm enhanced mode AlGaAs/GaAs pHEMT technology.To achieve wide operation bandwidth and low noise figure,the proposed LNA uses a wideband matching network and a negative feedback technique.Measured results from 2.5 to 5 GHz demonstrate a minimum of 2.4-dB noise figure and 17-dB gain.The input and output return loss exceeded -10-dB across the band.The power consumption of this LNA is 33 mW.According to the author's knowledge,this is the lowest power consumption LNA fabricated in 0.5-μm AlGaAs/GaAs pHEMT with the comparable performance.     

发射极空气桥InGaP/GaAs HBT的DC和RF特性分析

为抑制电流增益崩塌,提高HBT的热稳定性,研制了发射极空气桥互连结构的HBT晶体管,应用ICCAP提取参数建立VBIC模型,结合模型参数对三种不同结构HBT的DC和RF特性进行比较分析.与引线爬坡互连结构相比,发射极空气桥互连结构HBT的热阻得到改善,热稳定性提高;与发射极电阻镇流方式相比,发射极空气桥HBT的截止频率(fT)相同,最大振荡频率(fmax)提高,最大稳定功率增益(MSG)高出约5dB.     

GaAs器件及MMIC的可靠性研究进展

介绍了国外ＧａＡｓ微波器件及ＭＭＩＣ的可靠性研究进展情况，给出ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ、ＨＥＭＴ和ＭＭＩＣ的主要失效模式和失效机理以及在典型沟道温度下的平均寿命代表值。     

一种InGaP/GaAs HBT高速预分频器MMIC

采用Foundry提供的InGaP/GaAs HBT工艺设计了一种数字静态除2高速预分频器MMIC.流片测试结果与仿真结果基本吻合,最高工作频率高于仿真结果.设计过程在速度和功耗之间进行了折中,并且考虑了自谐振频率对电路的影响.测试结果显示:在5V电源电压下,该预分频器静态电流为60mA,最高工作频率达到15GHz,自谐振频率为19.79GHz.该MMIC可以直接应用到S-X波段射频微波系统中.     

GaAs微波单片集成电路(MMIC)的可靠性研究

本文介绍了GaAs MMIC的可靠性研究与进展，重点介绍了工艺表征工具（TCV）、工艺控制监测（PCM）和统计工艺控制（SPC）等实现产品高质量、高可靠性和可重复性的可靠性保障技术，为国内GaAs MMIC可靠性研究提供了新的思路。     

基于故障树分析法的GaAs MMIC烧毁失效分析

用故障树分析法对一款高温工作寿命试验过程中烧毁的GaAs功率单片集成电路(MMIC)进行失效分析.故障样品呈现为有源区烧毁,判定由电流过大或过热引起.故障树的顶事件为GaAs功放芯片烧毁,次级因素分为设计缺陷、内部因素及外围因素三个方面.然后列举导致过热或电流过大的情况并建立故障树,通过对故障树中的末级故障逐一排查后,最终定位其烧毁是由栅金属下沉引起.这种故障模式主要出现在长期高温情况下,一般在正常使用过程中不会出现.     

基于GaAs PHEMT工艺的60~90GHz功率放大器MMIC

研制了一款60~90 GHz功率放大器单片微波集成电路(MMIC),该MMIC采用平衡式放大结构,在较宽的频带内获得了平坦的增益、较高的输出功率及良好的输入输出驻波比(VSWR)。采用GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)标准工艺进行了流片,在片测试结果表明,在栅极电压为-0.3 V、漏极电压为+3 V、频率为60~90 GHz时,功率放大器MMIC的小信号增益大于13 dB,在71~76 GHz和81~86 GHz典型应用频段,功率放大器的小信号增益均大于15 dB。载体测试结果表明,栅极电压为-0.3 V、漏极电压为+3 V、频率为60~90 GHz时,该功率放大器MMIC饱和输出功率大于17.5 dBm,在71~76 GHz和81~86 GHz典型应用频段,其饱和输出功率可达到20 dBm。该功率放大器MMIC尺寸为5.25 mm×2.10 mm。     

GaAs PHEMT工艺V波段有源二倍频器MMIC

基于标准GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了一个输出频率在V波段的有源二倍频器单片微波集成电路(MMIC),实现了高输出功率和良好的谐波抑制特性.芯片内部集成了180°马逊巴伦、对管变频和输出功率放大器等电路.重点优化设计了马逊巴伦的版图结构,在宽带内具有良好的相位和幅度特性;分析了对管变频结构电路的原理,确定其最佳工作电压在压断电压附近;设计了V波段两级放大器电路,对带内信号放大的同时抑制了带外谐波信号,提高了整个倍频器的输出功率.芯片采用微波探针台在片测试,在外加3.5V电源电压下的工作电流为147 mA;输入功率为14 dBm时,在55～ 65 GHz输出带宽内的输出功率为13 dBm;带内基波抑制大于20 dBc,芯片面积为2.1 mm×1.3 mm.此倍频器MMIC可应用于V波段通信系统和微波测量系统.     

基于GaAs pHEMT工艺的Ka频段双通道开关滤波器芯片

传统的毫米波开关滤波器组件通常基于分立器件或分立芯片,已无法满足快速发展的毫米波频段通信系统特别是5G通信系统的小型化、轻量化需求。为此,文中采用0.25μm GaAs pHEMT工艺,设计并实现了一款工作在Ka频段的双通道开关滤波器芯片。芯片内部集成了单刀双掷开关和梳状线型带通滤波器,相较于只使用ADS软件设计整个芯片,通过使用HFSS软件建立了更为准确的芯片衬底模型,并使用该模型对滤波器电路进行设计,提高了滤波器电路的仿真精度。最终,开关滤波器芯片的尺寸为3.3mm×2.6mm,测试结果显示:该芯片两个通道在通带内的插入损耗小于7dB,带内回波损耗优于15 dB,典型带外抑制优于35 dB,测试结果与仿真结果吻合较好。     

A NOVEL Ku-BAND LOW NOISE AMPLIFIER WITH HEMT AND GaAs MMIC

A novel Ku-band low noise amplifier with a high electron mobility transistor (HEMT)and a GaAs monolithic microwave integrated circuit (MMIC) has been demonstrated. Its noisefigure is less-than 1.9dB with an associated gain larger than 27dB and an input/output VSWRless than 1.4 in the frequency range of 11.7-12.2GHz. The HEMT and the microwave series in-ductance feedback technique are used in the first stage of the amplifier, and a Ku-band MMIC isemployed in the last stage. The key to this design is to achieve an optimum noise match and a min-imum input VSWR matching simultaneously by using the microwave series inductance feedbackmethod. The B J-120 waveguides are used in both input and output of the amplifier.     

一种新颖的具有HEMT和GaAs MMIC的Ku波段低噪声放大器

本文介绍了一种具有高电子迁移率晶体管(HEMT)和砷化镓单片微波集成电路(GaAs MMIC)的Ku波段低噪声放大器。在11.7～12.2GHz频率范围内,该放大器的噪声系数小于1.9dB,相关增益大于27dB,输入和输出驻波比小于1.4。放大器第一级采用了HEMT和微波串联电感反馈技术,放大器未级采用了Ku波段GsAs MMIC。设计的关键是采用微波串联电感反馈方法同时获得最佳噪声和最小输入驻波匹配。放大器的输入端和输出端均为BJ-120波导。     

砷化镓微波单片集成电路的失效分析

通过封装内部气氛、芯片显微、能谱等分析手段对国内某研究所研制砷化镓微波单片集成电路高温加速寿命试验后的样品进行了失效分析,对其失效机理进行探讨,得出:封装气密性不好、工艺造成的缺陷是引起失效的主要原因,也是造成国内产品质量与可靠性不如国外同类产品的重要原因。     

高效率GaAs/InGaAsHFET功率放大器

研制成 Ga As/ In Ga As异质结功率 FET(HFET) ,该器件是在常规的高 -低 -高分布 Ga As MESFET的基础上 ,在有源层的尾部引入 i-In Ga As层。采用 HFET研制的两级 C波功率放大器 ,在 5 .0～ 5 .5 GHz带内 ,当Vds=5 .5 V时 ,输出功率大于 3 2 .3 1 d Bm(0 .1 77W/ mm ) ,功率增益大于 1 9.3 d B,功率附加效率 (PAE)大于3 8.7% ,PAE最大达到 49.4% ,该放大器在 Vds=9.0 V时 ,输出功率大于 3 6.65 d Bm(0 .48W/ mm) ,功率增益大于 2 1 .6d B,PAE典型值 3 5 %     

9～15GHz GaAs E-PHEMT高性能线性功率放大器

基于0.15 μm GaAs增强型赝配高电子迁移率晶体管(E-PHEMT)工艺,研制了一款用于5G通信和点对点传输的高性能线性功率放大器单片微波集成电路(MMIC).采用栅宽比为1:4.4的两级放大结构保证了电路的增益和功率指标满足要求;基于大信号模型实现了最优输入输出阻抗匹配:采用电磁场仿真技术优化设计的MMIC芯片尺寸为2.5 mm×1.1 mm.芯片的在片测试结果表明,静态直流工作点为最大饱和电流的35％、漏压为5V的条件下,在9 ～15 GHz频率内,MMIC功率放大器小信号增益大于20 dB,1 dB压缩点输出功率不小于27 dBm,功率附加效率不小于35％,功率回退至19 dBm时三阶交调不大于-37 dBc.